Тепловой насос работает по такому же циклу Стирлинга, как и описанная выше холодильная машина; в обоих машинах температура полости расширения ТЬхд меньше, чем температура полости сжатия Гмнн. Различие в работе теплового насоса и холодильной машины в том, что температуры Тохл и Тми11 в тепловом насосе более высокие. Для двигателя и холодильной машины Гмин — температура окружающей среды, в качестве которой обычно используется вода, тогда как для теплового насоса Гмии—температура, при которой из системы отводится теплота; эта теплота является полезной и может использоваться для обогрева зданий. Поэтому для теплового насоса значение Тинн выше температуры окружающей среды, а подвод теплоты в цикле происходит при температуре Тохл от атмосферного воздуха или от обычной воды.
Сравнение цикла Стирлинга для теплового насоса и холодильной машины приведено на рис. 2-7. В обоих случаях требуется затрата работы от внешнего источника, что эквивалентно площади 1-2-3′-4′. Для теплового насоса полезной является отводимая при темпера — туре Г^н теплота; следовательно, коэффициент, характеризующий эффективность теплового насоса, выразится как отношение отводимой теплоты к работе, подводимой в цикле или
Т мин ТМНИ Т’охл
1 В отечественной технической литературе для определения эффективности теплового насоса используется термин «отопительный коэффициент». (Прим. перев.)
Рис. 2-7. Цикл Стирлинга Для холодильной машины (а) и теплового
Охл |
Насоса (б). При работе теплового насоса нли холодильной машины процесс расширения происходит при температуре меньшей, чем процесс сжатия; в этом случае требуется затрата внешней работы. В тепловом насосе процесс расширения осуществляется при атмосферной температуре, а теплота, отводимая в процессе сжатия при высокой температуре, является полезной теплотой за цикл.
Этот коэффициент — обратный термическому к. п. д. двигателя, в то время как коэффициент, характеризующий эффективность холодильной машины, определяемый как
‘ охл
7’мни —Т
Не является таковым.